BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian Dalam penelitian “Rancang Bangun Sistem Alat Ukur Turbidity untuk Analisis Kualitas Air Berbasis Arduino UNO” ini penulis merancang dan membangun sebuah alat instrumentasi untuk mengukur tingkat kekeruhan air dengan menggunakan metode nephelometric secara murni eksperimen. Diawali dengan merancang dan membuat desain dari sistem sensor yang akan dibuat. Selanjutnya mengolah data dari sistem sensor dengan menggunakan arduinouno . Serta yang terakhir merancang dan membuat desain modul LCD 2x16 agar dapat dengan mudah terhubung dengan arduino UNO yang selanjutnya akan digunakan sebagai display output yang dapat menampilkan nilai tingkat kekeruhan air. Dan sebagai langkah terakhir ialah menguji alat ukur yang telah dibuat dengan melihat tingkat akurasi, presisi, kesalahan, juga rentang (range) pengukurang yang dapat dibaca oleh alat. Dalam penilitian ini juga menggunakan studi literatur yang menunjang dalam pelaksanaan penelitian ini. 3.2 Tempat dan Waktu Penelitian Waktu Pelaksanaan

: April – September 2015

Tempat Pelaksanaan

: Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (PPET – LIPI) : Komplek LIPI, Jl. Sangkuriang Gd. 20 – Bandung

Alamat

40135 Telp. 022-2505660, 2504661 Fax. 022-2504659 3.3 Tahapan Penelitian Adapun tahapan penelitian dari “Rancang Bangun Sistem Alat Ukur Turbidity untuk Analisis Kualitas Air Berbasis Arduino UNO” ditampilkan dalam diagram

alir

pada

30

Gambar

Abdul Fatah Maemunnur, 2015 RANCANG BANGUN SISTEM ALAT UKUR TURBID ITY UNTUK ANALISIS KUALITAS AIR BERBASIS ARD UINO UNO Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

3.1.

31

Studi Literatur

Perancangan Alat

Perancangan Hardware

Perancangan Software

Pembuatan Alat

Pembuatan Hardware

Pembuatan Software

Perlu Penambahan Komponen

Trial Alat

Alat Bekerja ?

Tidak

Analisa Kegagalan dan Tindakan Perbaikan

Ya Pengambilan Data

Analisis Kinerja Alat

Kesimpulan dan Saran

Gambar 3.1 Flowchart Desain Penelitian 1.3.1

Studi Literatur Tahap ini dilakukan untuk mencari informasi sehubungan dengan alat ukur

kekeruhan air yang telah dibuat oleh peneliti sebelumnya. Serta mencari apa saja yang dibutuhkan guna menunjang penelitian ini. Sehingga diharapkan mampu memberikan gambaran dalam perncangan penelitian berupa desain alat.


32

1.3.2

Perancangan Alat

Terdapat dua bagian dalam tahap perancangan penelitian ini yaitu : 1. Perancangan Hardware, bertujuan untuk merancang perlatan / rangkaian pendukung untuk sistem yang dibuat 2. Perancangan Software, bertujuan untuk memudahkan di dalam pembuatan software nantinya. 1.3.3

Pembuatan Alat

Dalam tahap pembuatan juga terdiri dari dua bagian yaitu : 1. Pembuatan Hardware, merupakan proses perangkaian dan pembuatan alat. 2. Pembuatan

Software,

merupakan

proses

pembuatan

program

serta

penginilisiasian program pada arduino. Sehingga dapat menapilkan hasil pengukuran. 1.3.4

Trial Alat Tahapan ini dilakukan untuk mengetahui kemapuan alat yang dibuat,

apakah sudah memenuhi keinginan atau belum. Trial dilakukan beberpa kali untuk mendapatkan hasil yang baik. Tidak selamanya trial alat bisa langsung mendapatkan hasil yang memuaskan. Oleh karena itu apabila ditemukan hasil yang tidak sesuai perlu dilakukan analisa kegagalan dan tindakan perbaikannya. 1.3.5

Pengambilan Data Pada tahapan ini diambil data dari alat yang telah dibuat dengan

menggunakan beberapa sampel yang disediakan. 1.3.6

Analisis Kinerja Alat Setelah melakukan pengambilan data kemudian membandingkan dengan

alat komersial yang ada. Sehingga dapat ditentukan kualitas dari alat yang dibuat. Baik tingkat akurasi, presisi, kesalahan, maupun rentang (range) pengukurannya. 1.3.7

Kesimpulan dan Saran Setelah data diambil kemudian dilakukan analisis terhadap hasil pengujian,

maka akan didapatkan suatu kesimpulan yang bisa diambil dengan berdasarkan


33

perumusan masalah. Serta memberikan saran untuk pengembangan penelitian selanjutnya. 3.4 Alat dan Bahan Berikut merupakan alat dan bahan yang digunakan selama pembuatan sistem alat ukur tingkat kekeruhan air (turbidity) berbasis arduino UNO. Seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.1 No

Tabel 3.1 Alat dan Bahan pada Pembuatan Alat Ukur Turbidty Alat dan Bahan Jumlah

Alat 1

Laptop

1 buah

2

Solder

1 buah

3

Obeng

1 buah

4

Penggaris Aluminium

1 buah

5

Alat Bor

1 buah

6

Tang

1 buah

7

Gunting

1 buah

8

Cutter

1 buah

9

Pensil

1 buah

10

Gergaji Besi

1 buah

11

Alat Kikir

1 buah

Bahan 1

Arduino UNO

1 set

2

Fotodioda TSL 250

1 buah

3

Dioda Laser 650 nm

1 buah

4

Display LCD 16x2

1 buah

5

Real Time Clock (RTC)

1 buah


34

6

Sock Valve 1x3/4

1 buah

7

Kaca 1 mm

2 lembar

8

Kabel data

2m

9

IC LM 338

1 buah

10

LED

1 buah

11

Dioda

1 buah

12

Kapasitor 100 µF

1 buah

13

Kapasitor 100 nF

1 buah

14

Resistor 220 Ω

1 buah

15

Resistor 680 Ω

1 buah

16

Resistor 1K Ω

1 buah

17

Potensio

1 buah

18

Soket Konektor IC Male Female

19

Soket Male 10 Pin

2 buah

20

Soket Female 10 pin

2 buah

21

Kabel Pelangi

22

Konektor Male-Female 3 Pin

2 buah

23

Casing Box

1 buah

24

Mur/Baut

25

Saklar On-Off

secukupnya

secukupnya

secukupnya 1 buah

3.5 Blok Diagram Secara garis besar rancang bangun sistem alat ukur tingkat kekeruhan air ini terdiri dari tiga bagian. Dimana ketiga bagian ini saling berhubungan satu sama lain, dan saling mempengaruhi kinerjanya. Sehingga membentuk satu kesatuan sistem alat ukur yang dapat mengukur tingkat kekeruhan air. Ketiga bagian ini akan dijelaskan dalam sebuah blok diagram seperti yang ditunjukkan pada Abdul Fatah Maemunnur, 2015 RANCANG BANGUN SISTEM ALAT UKUR TURBID ITY UNTUK ANALISIS KUALITAS AIR BERBASIS ARD UINO UNO Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

35

Gambar 3.2. Pembuatan diagram blok bertujuan agar dapat mudah memahami masing masing bagiannya.

INPUT

PROSES

OUTPUT

Arduino Uno

Display LCD 16x2

Sistem Sensor yang terdiri dari : - Fotodioda TSL250 - Laser Dioda 650 nm

Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem Alat Ukur Turbidity Berdasarkan Gambar 3.2, fungsi kerja dari masing masing bagian sistem alat ukur tersebut ialah sebagai berikut : 1. Input, merupakan bagian yang berfungsi sebagai masukan dimana dalam pembuatan sistem alat ukur ini menggunakan sebuah sistem sensor yang terdiri dari fotodioda TSL 250 sebagai detector dan juga dioda laser 650 nm sebagai sumber cahayanya. Keduanya dipasang sedemikian rupa membentuk posisi sudut 90o . Sistem sensor ini berfungsi untuk membaca perubahan tingkat kekeruhan air (turbidity). 2. Proses,

merupakan

bagian yang mengolah masukan sehingga menjadi

keluaran dimana dalam pembuatan sistem alat ukur ini menggunakan arduino UNO sebagai pemrosesnya. Arduino UNO merupakan sebuah modul dimana sebagai mikrokontrollernya menggunakan jenis ATMega 328. 3. Output, merupakan bagian yang berfungsi sebagai keluaran dimana dalam pembuatan sistem alat ukur ini menggunakan LCD 16x2 untuk menampilkan nilai tingkat kekeruhan air. Abdul Fatah Maemunnur, 2015 RANCANG BANGUN SISTEM ALAT UKUR TURBID ITY UNTUK ANALISIS KUALITAS AIR BERBASIS ARD UINO UNO Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

36

3.6 Perancangan dan Pembuatan Hardware (Perangkat keras) Dari diagram blok yang telah dijelaskan dalam Gambar 3.2 dapat diuraikan menjadi rangkaian-rangkaian dan bagian penunjang untuk sistem alat ukur yang dibuat sesuai dengan blok diagram. 1.6.1

Perancangan dan Pembuatan Sistem Sensor Turbidity Sistem sensor yang dibuat terdiri dari sebuah detektor fotodioda TSL 250

dan juga dioda laser sebagai sumber cahayanya dimana mempunyai panjang gelombang 650 nm. Keduanya komponen ini dirangkai sedemekian rupa sehingga membentuk posisi sudut 90o antara kedua komponen ini. Adapun rangkaian elektronika untuk sistem sensor yang dibuat seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Skema Rangkaian Elektronika Sistem Sensor Turbidity Rangkaian sistem sensor ini berfungsi untuk mendeteksi tingkat kekeruhan air dengan cara melewatkan air diantara detector dan sumber cahayanya. Fotodioda TSL 250 sebagai detector sangat peka terhadap perubahan intensitas cahaya yang masuk ke dalamnya. Sumber cahaya yang ditembakkan dalam hal ini adalah dioda laser akan mengenai air, dan apabila dalam air tersebut banyak sekali terdapat partikel dalam kata lain keruh, maka cahaya tersebut sebagian akan ada yang diteruskan dan sebagian akan dihamburkan. Intensitas cahaya yang diterima oleh fotodioda TSL 250 ini adalah intensitas cahaya yang dihamburkan oleh partikel yang ada dalam air. Intensitas cahaya yang diterima oleh fotodioda TSL Abdul Fatah Maemunnur, 2015 RANCANG BANGUN SISTEM ALAT UKUR TURBID ITY UNTUK ANALISIS KUALITAS AIR BERBASIS ARD UINO UNO Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

37

250 akan dikonversi menjadi sinyal tegangan. Dan sinyal tegangan keluaran dari alat ini menunjukkan nilai tegangan yang sebanding dengan tingkat kekeruhan air. Rangkaian sistem sensor ini dibuat sedemikian rupa sehingga memenuhi rancangan yang akan dibuat. Rancangan yang akan dibuat untuk sistem sensor ini ialah antara sumber cahaya dan detectornya diletakkan dengan posisi 90o . Rancangan

yang

dibuat

berdasarkan

penelitian

sebelumnya

mengenai

karakterisasi sistem sensor dengan merubah jarak antara detector dan sumber cahayanya sehingga didapatkan jarak yang optimal antara keduanya. Berikut merupakan hasil dari pengkarakterisasian sistem sensor dengan jarak yang dirubah-rubah. 1.

Jarak 15 mm 1200 V = 9,982NTU - 20,33 R² = 0,996

1000

Tegangan (mV)

800 600 400

200 0

0

20

-200

40

60

80

100

120

Kekeruhan (NTU)

Gambar 3.4 Grafik hubungan antara tegangan dengan tingkat kekeruhan pada jarak 15 mm Pada Gambar 3.4 karakteristik sistem sensor pada jarak 15 mm antara detector

dengan

sumber

cahayanya

memberikan

fungsi transfer

mV. Ini berarti pada jarak tersebut tingkat sensitivitas sensor ialah 9,982 mV/NTU dan derajat kolerasi linearnya sebesar R2 =0,996. Hasil pengukuran yang dilakukan dengan metode nephelometrik (Sudut 90o ) pada jarak ini memperlihatkan perubahan yang kecil untuk setiap perubahan nilai kekeruhan. Ini bisa saja terjadi karena jarak yang terlalu jauh sehingga Abdul Fatah Maemunnur, 2015 RANCANG BANGUN SISTEM ALAT UKUR TURBID ITY UNTUK ANALISIS KUALITAS AIR BERBASIS ARD UINO UNO Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

38

intensitas cahaya yang diterima oleh detector akibat hamburan dari partikel sangatlah kecil. 2.

Jarak 5 mm 2000 V = 18,11NTU + 5,024 R² = 0,996

1800

Tegangan (mV)

1600 1400 1200 1000

800 600 400 200 0

0

20

40

60

80

100

120

Kekeruhan (NTU)

Gambar 3.5 Grafik hubungan antara tegangan dengan tingkat kekeruhan pada jarak 5 mm Berdasarkan Gambar 3.5 karakteristik sistem sensor pada jarak 5 mm memberikan fungsi transfer

mV. Ini berarti pada

jarak tersebut tingkat sensitivitas sensor ialah 18,12 mV/NTU dan derajat kolerasi linearnya sebesar R2 =0,996. Hasil pengukuran yang dilakukan dengan metode nephelometrik (Sudut 90o ) pada jarak ini memperlihatkan nilai sensitivitas yang sangat bagus dibandingkan pada jarak sebelumnya. Nilai sensitivitas yang sangat bagus sangat mempengaruhi terhadap kinerja dari sistem sensor. Dan akan mempermudah pembacaan nilai tegangan ADC oleh mikrokontroler. 3.

Jarak 3 mm


39

2240 2220

V = 1,296NTU+ 2077 R² = 0,932

Tegangan (mV)

2200

2180 2160

2140 2120

2100 2080 2060 0

20

40

60

80

100

120

Kekeruhan (NTU)

Gambar 3.6 Grafik hubungan antara tegangan dengan tingkat kekeruhan pada jarak 3 mm Menurut Gambar 3.6 karakteristik sistem sensor pada jarak 3 mm memberikan fungsi transfer

mV. Ini berarti pada

jarak tersebut tingkat sensitivitas sensor ialah 1,296 mV/NTU dan derajat kolerasi linearnya sebesar R2 =0,932. Hasil pengukuran yang dilakukan dengan metode nephelometrik (Sudut 90o ) pada jarak ini memperlihatkan nilai sensitivitas yang cukup bagus. Meskipun jaraknya semakin dekat namun ternyata sensitivitas dari sistem sensor ini kalah bagus dibandingkan dengan pada jarak 5 mm, ini bisa saja terjadi akibat dari jarak yang terlalu dekat. Sumber

cahaya yang ditembakan mempunyai radius radiasi akibatnya

detector yang terlalu dekat dapat langsung menerima radiasi tersebut. Sehingga

detector

dihamburkan nephelometrik

oleh

bukan partikel

hanya

menangkap

seperti

yang

intensitas diinginkan

cahaya oleh

yang metode

ini, tapi juga menangkap intensitas radiasi cahaya yang

ditembakan oleh sumber cahaya. Ini bisa dibuktikan dengan nilai intercept yang didapat yaitu sebesar 2077 mV. Keadaan seperti ini berpengaruh terhadap sensitivitas sistem sensor yang akan dirancang. Berikut perbandingan antara ketiga katarestik sistem sensor dengan variasi jarak detector terhadap sumber cahayanya ditunjukan pada Gambar 3.7. Abdul Fatah Maemunnur, 2015 RANCANG BANGUN SISTEM ALAT UKUR TURBID ITY UNTUK ANALISIS KUALITAS AIR BERBASIS ARD UINO UNO Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

40

2500 y = 1,2962x + 2077 R² = 0,9324 y = 18,119x + 5,0244 R² = 0,9967

Tegangan (mV))

2000 1500

y = 9,9822x - 20,332 R² = 0,9963

1000

Jarak 3 mm Jarak 5 mm

500

Jarak 15 mm

0 0

-500

20

40

60

80

100

120

Kekeruhan (NTU)

Gambar 3.7 Karakteristik sistem sensor dengan variasi jarak Berdasarkan 3.7 sistem sensor dengan jarak 5 mm mempunyai karakter yang bagus. Ditandai dengan sensitivitas sistem sensor sebesar 18,12 mV/NTU dan derajat kolerasi linearnya sebesar R2 =0,996. Jarak 5 mm merupakan jarak optimal dari kedudukan detector terhadap tranmitternya. Apabila jaraknya lebih didekatkan lagi ini menghasilkan karakteristik

yang jelek. Karena adanya

intensitas cahaya langsung dari sumber cahaya yang diterima oleh fotodioda. Sehingga mengurangi nilai sensitivitas dari sistem sensor yang akan dibuat. Adapun untuk memenuhi rancangan tersebut dibuatlah desain untuk sistem sensor ini seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.8.


41

Gambar 3.8 (a) PCB Sistem Sensor (b) Tampak Samping Desain Sistem Sensor (c) Tampak Bawah Desain sensor (d) Tampak Atas Desain Sistem Sensor Untuk desain sistem sensor ini terbuat dari bahan yang sangat mudah di dapat yaitu sambungan pipa sock valve 1x3/4. Bagian sambungan pipa yang ¾ diberikan lubang pahatan, lalu setelah itu dipasang kaca dengan tebal 1 mm sebagai dinding-dinding pada pahatan tersebut. Penggunaan kaca ini bertujuan agar komponen didalamnya bisa tetap mendeteksi air yang berada diluar kaca tanpa ada air yang masuk ke dalam ruangan sambungan pipa tersebut. Untuk bagian atasnya menggunakan tutup pipa satu inch. Kedua komponen utama penyusun sistem sensor ini diletakkan diatas sebuah Printed Circuit Board (PCB) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.8a.


42

Layout pada PCB tersebut tentunya sesuai dengan rangkaian elektronika pada Gambar 3.3. Agar lebih jelasnya berikut tampilan layout untuk sistem sensor ini.

Gambar 3.9 Layout PCB Sistem Sensor Turbidity Dari Gambar 3.9 sistem sensor yang dibuat mempunyai 3 pin yaitu Vcc, GND, dan Vout atau data tegangan keluaran sistem sensor. Selanjutnya ketiga pin ini dihubungkan dengan arduino UNO seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Rangkaian Interface Sistem Sensor Turbidity dengan Arduino UNO Dari Gambar 3.10 pin data dari sistem sensor turbidity yang dibuat dihubungkan dengan pin input analog A0 pada arduino UNO.


43

1.6.2

Perancangan dan Pembuatan RTC DS1307 Untuk membuat RTC menggunakan IC DS-1307 sebagai chip utama, watch

cristal 32.768 kHz, resistor 2,2 kOhm sebanyak 2 buah baterai lithium coin cell 3V 12mm, socket baterai lithium coin cell 12mm, dan kapasitor 10pF dan sebuah LED sebagai indikator nyala RTC. DS-1307 mendukung protokol I2C untuk tranfer data dengan mikrokontroler dan menggunakan input 5 volt. Berikut rangkaian RTC DS1307 ditunjukkan pada Gambar 3.11.

Gambar 3.11 Skema Rangkaian Minimum Real-Time Clock DS1307 Koneksi RTC dengan

Arduino UNO menggunakan komunikasi I2C yaitu

memanfaatkan 2 buah kabel untuk penghubung data yaitu pin SDA dan SCL pada RTC dihubungkan pada pin SDA dan SCL pada Arduino, pin SDA dan SCL pada Arduino UNO yaitu terletak pada pin 4 dan pin 5 analog. Rangkaian interface untuk menghubungkan RTC dengan arduino UNO ditunjukkan pada Gambar 3.12.


44

Gambar 3.12 Rangkaian Interface RTC dengan Arduino UNO 1.6.3

Perancangan dan Pembuatan Tampilan LCD 16x2 Rangkaian skematik elektronik untuk LCD yang dihubungkan ke arduino

UNO ditunjukkan oleh Gambar 3.13. Dalam perancangan alat ini, pada bagian LCD dibuatkan sebuah driver yang berfungsi untuk menghubungkan antara LCD dengan arduino UNO. Driver yang dibuat ditambahkan dengan pengaturan contrast dan brightness. Pengaturan contrast ini berfungsi untuk mengatur tingkat ketajaman dari karakter yang ditampilkan oleh LCD. Dan pengaturan brightness berfungsi untuk mengatur tingkat kecerahan dari LCD. Dalam hal ini digunakan komponen potensiometer agar dapat mengaturnya. Penempatan kaki-kaki atau pin yang ada pada LCD harus sesuai dihubungkan dengan kaki yang ada pada arduino UNO. Agar tidak terjadi kesalahan konfigurasi antara keduanya.

Gambar 3.13 Rangkaian Interface LCD 16x2 dengan Arduino UNO Dari skema rangkaian pada Gambar 3.13 dibuat lah sebuah driver untuk LCD yang dapat menghubungkan ke arduino UNO. Layout PCB driver LCD 16x2 yang dibuat seperti ditunjukkan pada Gambar 3.14.


45

Gambar 3.14 Layout PCB Driver LCD 16x2 1.6.4

Perancangan dan Pembuatan Shield pada Arduino UNO Arduino UNO digunakan sebagai pengolah hasil sistem sensor yang berupa

sinyal analog menjadi output tampilan pada LCD 16x2 seperti gambar yang ditunjukkan pada Gambar 3.15.

Gambar 3.15 Skema Rangkaian Elektronika Sistem Alat Ukur Tingkat Kekeruhan Air secara Keseluruhan Dalam peneletian rancang bangun alat tingkat kekeruhan air berbasis arduino UNO ini, ditambahkan sebuah papan shield untuk arduino UNO. Papan Abdul Fatah Maemunnur, 2015 RANCANG BANGUN SISTEM ALAT UKUR TURBID ITY UNTUK ANALISIS KUALITAS AIR BERBASIS ARD UINO UNO Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

46

shield ini berfungsi untuk menghubungkan antara input dan output dengan arduino UNO. Penggunaan shield ini juga bertujuan agar menambah nilai estetika pada alat yang dibuat. Adapun layout PCB untuk shield arduino UNO yang dimaksud seperti ditunjukan pada Gambar 3.16.

Gambar 3.16 Layout PCB Shield Arduino UNO Berdasarkan Gambar 3.16, Layout PCB yang dibuat menyesuaikan dengan rangkaian elektronik sistem alat ukur secara keselurahan yang ditunjukan dalam Gambar 3.15. Layout yang dibuat menggunakan teknologi double layer artinya terdapat dua layar yaitu layar atas dan layar bawah. 3.7 Perancangan dan Pembuatan Software (Perangkat lunak) Perancangan dan pembuatan

software ini menggunakan aplikasi Arduino

IDE. Software arduino IDE merupakan software untuk memprogram Arduino yang merupakan kombinasi langsung dari platform Arduino, dimana bahasa pemprograman

yang

digunakan

untuk

memprogram

mikrokontroler

yaitu

processing bahasa pemprograman tingkat tinggi sangat mirip seperti C++ dan Java. Berikut tampilan interface dari software arduino IDE ditunjukkan pada Gambar 3.17


47

Gambar 3.17 Tampilan Framework dari Software Arduino UNO Software Arduino IDE ini digunakan untuk menulis program , mengcompile ke mikrokontroler keluarga AVR. Program ini memungkinkan penggunanya memprogram AVR dengan bahasa C/C++ yang relatif lebih familiar dibandingkan bahasa

pemprograman lainnya.

Dalam penggunaanya Arduino

hanya perlu

mendefenisikan dua fungsi untuk membuat program runable yaitu: 1.

Setup

() : fungsi dijalankan sekali pada awal program yang dapat

menginisialisasi pengaturan pemprograman. 2.

Loop () : fungsi untuk menjalankan perintah secara berulang ulang hingga mikrokontroler dalam keadaan off. Arduino

sehingga

IDE menggunakan library Arduino

penggunaan

arduino

dalam pemprogramannya

sebagai mikrokontroler

akan

memepermudah

penggunanya dalam membuat sebuah program. Perancangan dan pembuatan software yang dibuat yaitu untuk mengolah perubahan sinyal dari sistem sensor. Untuk pengolahan sinyal analog dari output sistem sensor

pertama dikonversi terlebih dahulu menjadi data digital.


48

Pengolahan ini dilakukan oleh arduino UNO dimana di dalam modul arduino UNO terdapat Analog Digital Converter (ADC) 10 bit. Itu berarti sinyal input tersebut dapat dinyatakan dalam 210 = 1024 nilai diskrit. Tegangan keluaran (Vout ) yang dikeluarkan oleh sistem sensor tubidity ini maksimum pada 3,74 V. Hal ini sesuai dengan datasheet dari fotodioda TSL250 dimana tegangan kerja yang diberikan sebesar 5V. Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi. Oleh karena itu, tegangan referensi diatur pada tegangan 3,3 V dengan menghubungkan pin tegangan 3,3 V pada arduino ke pin Aref, maka nilai konversi untuk ADC dapat kita hitung. (5)

Artinya setiap 1 angka desimal mewakili tegangan sebesar 0,004887585 Volt. Untuk mempermudah memahami perancangan perangkat lunak pada penelitian ini maka dibuatlah diagram alir program sistem pengukuran tingkat kekeruhan air seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.18.

Mulai Inisialisasi ADC dan LCD

Baca data tegangan ADC dari Sistem Sensor Turbidity Konversi data tegangan ADC ke nilai tingkat kekeruhan air dalam nilai desimal

Tampilkan nilai desimal tingkat kekeruhan air ke LCD

Selesai

Gambar 3.18 Diagram Alir Perancangan Perangkat Lunak (Software) Abdul Fatah Maemunnur, 2015 RANCANG BANGUN SISTEM ALAT UKUR TURBID ITY UNTUK ANALISIS KUALITAS AIR BERBASIS ARD UINO UNO Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

49

Sinyal analog yang telah dikonversikan menjadi data digital merupakan representasi dari nilai tegangan pada pengukuran tingkat kekeruhan air. Nilai ini selanjutnya akan dikonversikan sebagai nilai tingkat kekeruhan air yang akan ditampilkan pada display LCD 16x2. Berikut merupakan listing prorgram yang akan ditanamkan pada arduino UNO. #include #include <Wire.h> #include "RTClib.h" #include LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7); RTC_DS1307 RTC; int analogInPin = A0; void setup() { Serial.begin(9600); analogReference(DEFAULT); //RTC Wire.begin(); RTC.begin(); //LCD lcd.begin(16, 2); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" Selamat Datang "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" TURBIDIMETER "); delay(1000); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" Abdul Fatah M. "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" 1105297 "); delay(1000); lcd.clear(); } void loop() { //RTC DateTime now=RTC.now(); lcd.setCursor(0,0); if(now.day()<10) lcd.print('0'); lcd.print(now.day(), DEC); lcd.print('/'); Abdul Fatah Maemunnur, 2015 RANCANG BANGUN SISTEM ALAT UKUR TURBID ITY UNTUK ANALISIS KUALITAS AIR BERBASIS ARD UINO UNO Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

50

if(now.month()<10) lcd.print('0'); lcd.print(now.month(), DEC); lcd.print('/'); lcd.print(now.year()%1000); lcd.print(" "); if(now.hour()<10) lcd.print('0'); lcd.print(now.hour(), DEC); lcd.print(':'); if(now.minute()<10) lcd.print('0'); lcd.print(now.minute(), DEC); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Turb:"); lcd.setCursor(13,1); lcd.print("NTU"); // Sensor Tubidity float value = analogRead(analogInPin); float tegangan = (value*4.671)+13.27; float ntu =(0.037*tegangan)-1.324; lcd.setCursor(6,1); lcd.print(ntu); lcd.setCursor(11,1); lcd.print(" "); delay(1000); }


BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Recommend Documents